Enzym "frisst" Plastikmüll und sieht aus wie "Pac

430 Millionen Tonnen - so viel Plastik wird laut den Vereinten Nationen jedes Jahr neu produziert. Der größte Teil endet als Müll in der Umwelt, mit Folgen für Menschen, Tiere und Pflanzen. Eine neue Studie der Universität Konstanz könnte bei diesem Problem jetzt aber Hoffnung machen. Denn zwei Forscher haben ein neuartiges Enzym in Bakterien entdeckt, das bestimmte Arten von Plastik abbauen kann.

Das "Pac-Man-Enzym" macht Bakterien zu "Plastikfressern"

In einem einjährigen Experiment untersuchten die Wissenschaftler, wie biobasiertes Plastik durch Bakterien zersetzt wird, die in Waldböden leben. Nach Angaben der Universität Konstanz stießen sie dabei auf das bislang unbekannte Enzym - und benannten es kurzerhand nach "Pac-Man". Laut dem an der Studie beteiligten Forscher David Schleheck ist der Grund recht einfach: Das Enzym weist in Aussehen und Aktivität eine große Ähnlichkeit zur Videospielfigur auf.

Es ist an der Außenseite eines Bakteriums verankert und hat die besondere Eigenschaft, dass es feste Stoffe außerhalb der Zelle in einzelne Bruchstücke zerlegen kann. Diese können dann von der Bakterienzelle als Nährstoff aufgenommen und weiterverarbeitet werden. Wie die Studie nachweist, funktioniert dieser Prozess auch bei biologisch abbaubarem Plastik.

Das Enzym ermöglicht es den Bakterien, Bio-Plastik vollständig zu zersetzen. Wie die Forscher berichten, brauchen die Einzeller dafür zwischen 250 und 330 Tage - also weniger als ein Jahr.

Was bedeutet das "Pac-Man-Enzym" für den Umweltschutz?

Die Ergebnisse der Studie haben laut der Universität Konstanz einen große Tragweite für die Forschung zum Abbau von Plastik. Sie würden das wissenschaftliche Verständnis dieser Prozesse auf neue Beine stellen. Für den Wissenschaftler David Schleheck ist die Entdeckung vor allem eine gute Nachricht im Kampf gegen Plastikmüll.

Der Mensch bringe seit etwa 50 bis 75 Jahren in immer größerem Umfang Plastik in die Umwelt ein. Seitdem stünde das Material Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen und Hefe theoretisch als Energiequelle zur Verfügung. Doch diese könnten das Plastik nicht wirklich verdauen. Gerade häufig eingesetzes Hartplastik brauche hunderte oder sogar tausende Jahre, bis es vollständig zersetzt sei.

Dass die Bakterien mit dem "Pac-Man-Enzym" an Bio-Plastik in unter einem Jahr abbauen, bedeutet für David Schleheck, dass die Menschheit in Zukunft verstärkt auf biologisch abbaubare Plastikarten setzen sollte.

Weitere Überraschung: Das "Pac-Man-Enzym" schützt Bakterien vor Antibiotika

Und noch eine überraschende Fähigkeit hat das "Pac-Man-Enzym" übrigens: Es kann auch die zentralen Bausteine von Antibiotika-Medikamenten in einzelne Bruchstücke zerlegen. Dadurch wird das Bakterium resistent gegen entsprechende Mittel wie Penicillin. Das neu entdeckte Enzym könnte also eine Doppelfunktion haben, die den Bakterien einen Überlebensvorteil verschafft.